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1、合成橡胶工业,2008-03-15,31(2):118~121加工#应用CHINASYNTHETICRUBBERINDUSTRY氢化丁腈橡胶的结构与性能1,2122朱景芬,黄光速,李锦山,胡海华(11四川大学高分子科学与工程学院,四川成都610065;21中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060)摘要:考察了丁腈橡胶(NBR)氢化过程中聚丁二烯的顺式-1,4-结构、反式-1,4-结构及乙烯基微观结构的变化,讨论了不同氢化度的氢化丁腈橡胶(HNBR)的热氧化稳定性、硫化特性和力学性能的差异。结果表明,在NBR加氢过程中,聚丁二烯的乙烯基加氢速率最快,其次是反式-1,4-结构,加氢速率
2、最慢者是顺式-1,4-结构,腈基未被氢化;氢化度为90%的HNBR的热氧化稳定性远优于NBR,而氢化度为95%的HNBR的热氧化稳定性更优;随着氢化度的增加,HNBR的硫化特性未见明显改变;HNBR硫化胶的拉伸强度高于NBR,而其扯断伸长率则小于NBR,并且随着HNBR氢化度的提高,HNBR与NBR的拉伸强度、扯断伸长率差值增大。关键词:氢化丁腈橡胶;丁腈橡胶;微观结构;热氧化稳定性;硫化特性;力学性能中图分类号:TQ33317文献标识码:B文章编号:1000-1255(2008)02-0118-04丁腈橡胶(NBR)通过氢化作用使其分子链112HNBR(NBR)硫化胶的制备中聚丁二烯链
3、节上的双键达到饱和,从而得到了基本配方(质量份):HNBR(NBR)100,氧化高性能的氢化丁腈橡胶(HNBR)。HNBR中的饱锌5,硬脂酸1,聚酯5,炭黑N66045,过氧化二异和结构赋予其优异的弹性、耐热性、耐氧化性、化丙苯(DCP)315,三烯丙基异氰酸酯115。学稳定性及低温曲挠性等。国内外许多学者对首先在(45?5)e下加入HNBR(NBR)塑[1-9]HNBR的制备及应用进行了广泛的研究,但炼,2min时加入氧化锌和DCP,6min时加入硬对其结构与性能的研究却涉及较少,且研究的侧脂酸,7min时加入1/2的炭黑,10min时加入剩[10]重点与本研究有所不同。本工作主要考察
4、了余炭黑,13min时加入三烯丙基异氰酸酯,16min氢化过程中聚丁二烯的顺式-1,4-结构、反式-时加入剩余助剂混炼4min,薄通6次,下片。将1,4-结构及乙烯基3种微观结构的变化规律,讨下片后的混炼胶放置2~24h,在160e、10MPa、论了不同氢化度HNBR的热氧化稳定性、硫化特25min的条件下硫化,得到HNBR(NBR)硫化胶。*113分析与测试性和力学性能的差异。微观结构采用美国Nicolet公司生产的1实验部分Magna-750型傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪进111原材料行分析。氢化度分别为60%,80%,90%,95%,99%热氧化稳定性采用美国PerkinElm
5、er公司生产的PE7型热重分析仪进行分析。采用氧气的HNBR,采用质量分数为10%的NBR氯苯溶气氛,升温速率10e/min,升温范围25~800e。液,以氯化铑的络合物为催化剂,在温度为70~硫化特性采用青岛优肯科技股份有限公司120e、压力为7~12MPa下进行氢化反应,用甲醇凝聚胶液,真空烘干后即得不同氢化度的HNBR,中国石油兰州化工研究中心中试产品;*收稿日期:2007-04-23;修订日期:2008-01-04。作者简介:朱景芬(1967)),女,高级工程师。已发表论文NBR,牌号为N21,结合丙烯腈质量分数为40%,20余篇。门尼黏度为82,中国石油兰州石化公司产品;其基金
6、项目:中国石油兰州石化公司科学研究与技术开发资助他均为橡胶工业常用助剂。项目(LY0303)。第2期朱景芬等1氢化丁腈橡胶的结构与性能#119#生产的UR-2030型橡胶无转子硫化仪在170e下进行测试。力学性能按照GB/T528)1998,采用台湾高铁电子仪器公司生产的TS-7000S型电子拉力机进行测试。2结果与讨论211微观结构氢化度分别为60%,80%,90%,95%,99%的HNBR的FTIR谱图如图1~图5所示。不同氢化度HNBR中聚丁二烯的3种微观结构的质量分数计算结果见表1。Table1MicrostructrueofpolybutadieneinHNBRwithdiff
7、erentdegreeofhydrogenationDegreeofMassfractionMassfractionMassfractionhydrogenation/oftrans-ofvinyl/ofcis-%1,4-unit/%%1,4-unit/%60201721037178011160144213904140471295118048199901504912由图1~图5和表1可以清晰地看出,随着HNBR氢化度的增加,聚丁二烯
